JP2021155129A - 粉粒体吸引取り出し装置 - Google Patents

Abstract

【課題】袋体内の粉粒体の取り出しの効率化を実現するとともに、袋体内の粉粒体に異物が混入する事態の発生を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】粉粒体吸引取り出し装置は、第１の係止部を備える第１のアームと、第２の係止部を備える第２のアームと、第１のアーム及び第２のアームを動作させることによって第１の係止部及び第２の係止部を昇降可能な第１の昇降装置であって、第１の係止部に一対の吊りベルトの一方を係止させ、第２の係止部に一対の吊りベルトの他方を係止させた係止状態で第１の係止部及び第２の係止部を昇降させることにより、袋体を、特定位置に載置された状態と吊り上げられた状態との間で変位させることができる、第１の昇降装置と、吸引ノズルと、吸引ノズルを昇降可能な第２の昇降装置と、第１の昇降装置と第２の昇降装置の動作を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１

Description

本明細書によって開示される技術は、粉粒体を収納する袋体から粉粒体を吸引して取り出す粉粒体吸引取り出し装置に関する。

例えば、特許文献１には、粉粒体を収納する袋体から粉粒体を吸引して取り出す粉粒体吸引取り出し装置が開示されている。この粉粒体吸引取り出し装置は、粉粒体を収納する袋体に備えられる一対の吊りベルトを個別に昇降可能に吊り上げる一対の吊り上げ装置と、これらの吊り上げ装置によって吊り上げた状態の袋体内に、袋体の上方開口部を通して上方から挿入され、袋体内の粉粒体を吸引して取り出す吸引ノズルとを備えている。一対の吊り上げ装置は、それぞれ、ワイヤと、ワイヤに繋がれた吊り上げ治具と、吊り上げ治具に取り付けられて吊りベルトを係止するフックと、袋体の上方に備えられた滑車と、滑車を介してワイヤを牽引する吊り上げ手段とによって構成されている。

特許文献１の技術では、吊り上げ装置によって吊り上げた袋体を傾けて内部の粉粒体をほぐし易くすることで、袋体内の粉粒体の取り出しの効率化を図っている。

特開２０１５−８６０２３号公報

特許文献１の装置では、吊り上げ装置を構成するワイヤと滑車は、袋体を吊り上げた際に、袋体の上方開口部の上方に配置される。また、ワイヤと滑車との摺動部、ワイヤと吊り上げ治具との摺動部、及び、吊り上げ治具とフックとの摺動部も、いずれも、袋体の上方開口部の上方に配置される。即ち、特許文献１の装置では、袋体の形状によっては、金属同士が摺動する複数の摺動部分が袋体の開口部の上方に配置され得る。このため、特許文献１の装置では、袋体の吊り上げに伴って各摺動部分で金属同士が摺動することにより、ワイヤくずや金属くずが発生し、袋体の開口部を通って袋体内に落下する場合がある。特許文献１の装置では、袋体内の粉粒体に異物が混入する事態が発生するおそれがある。

本明細書では、袋体内の粉粒体の取り出しの効率化を実現するとともに、袋体内の粉粒体に異物が混入する事態の発生を抑制することができる技術を開示する。

本明細書によって開示される粉粒体吸引取り出し装置は、粉粒体を収納する袋体の上方に配置される第１のアームであって、前記袋体が備える一対の吊りベルトのうちの一方を係止可能な第１の係止部を備える、前記第１のアームと、前記袋体の上方に配置される第２のアームであって、前記一対の吊りベルトのうちの他方を係止可能な第２の係止部を備える、前記第２のアームと、前記第１のアーム及び前記第２のアームを動作させることによって前記第１の係止部及び前記第２の係止部を昇降可能な第１の昇降装置であって、前記第１の係止部に前記一対の吊りベルトの一方を係止させ、前記第２の係止部に前記一対の吊りベルトの他方を係止させた係止状態で前記第１の係止部及び前記第２の係止部を昇降させることにより、前記袋体を、特定位置に載置された状態と吊り上げられた状態との間で変位させることができる、前記第１の昇降装置と、吸引装置に接続されており、前記袋体の上方開口部を通して前記係止状態の前記袋体内に挿入されることにより、前記袋体に収納された前記粉粒体を吸引して取り出し可能な吸引ノズルと、前記吸引ノズルを昇降可能な第２の昇降装置であって、前記吸引ノズルを昇降させることにより前記吸引ノズルの先端を前記上方開口部を通して前記係止状態の前記袋体内に自在に挿入させる、前記第２の昇降装置と、前記第１の昇降装置と前記第２の昇降装置の動作を制御する制御部と、を備える。

上記の「粉粒体」とは、粉体、粒体、それらの混合体のいずれも含む。「袋体」は、いわゆるフレコン（登録商標）バッグ等、粉粒体等の原料を収納可能な可撓性を有する袋状容器である。

上記の構成によると、係止状態の袋体の上方には、第１のアームと第２のアームと吸引ノズルが配置され得る。第１及び第２のアームは、いずれも一部材として構成されており、金属同士が摺動する部分を有さない。そのため、第１及び第２のアームが動作する場合であっても、第１及び第２のアームからは金属同士の摺動に伴う金属くずが発生せず、袋体内の粉粒体に異物が混入するおそれがない。また、第１の昇降装置によって第１及び第２のアームを動作させて第１及び第２の係止部を昇降させることで、係止状態の袋体を、特定位置に載置された状態と吊り上げられた状態との間で変位させることができる。袋体は、上記の変位に伴って変形する。そのため、吸引ノズルによる吸引に伴い、袋体内の粉粒体のうち、吸引ノズルが吸引した範囲だけが凹んで穴（いわゆるラットホール）が形成された場合であっても、袋体の変形によって内部の粉粒体がほぐされる。ほぐされることにより、袋体内の粉粒体の穴が埋められ、吸引ノズルで再び粉粒体を吸引可能となる。その結果、袋体内の粉粒体の効率的な取り出しが可能になる。従って、上記の構成によると、袋体内の粉粒体の取り出しの効率化を実現するとともに、袋体内の粉粒体に異物が混入する事態の発生を抑制することができる。

前記第２の昇降装置は、前記袋体に挿入された前記吸引ノズルの前記先端が前記袋体に収納される前記粉粒体に接触したことを検出する検出手段を備えていてもよい。前記制御部は、前記検出手段によって前記吸引ノズルの前記先端が前記袋体に収納される前記粉粒体に接触したことが検出される場合に、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルの降下を停止させてもよい。

この構成によると、袋体に挿入された吸引ノズルの先端が袋体内の粉粒体に接触した時点で、吸引ノズルの降下を停止させ、その位置で粉粒体の吸引を行わせることができる。そのため、吸引ノズルが吸引する粉粒体には適度な割合で空気が混入され易くなる。即ち、吸引ノズルが吸引する粉粒体の濃度（密度と言い換えてもよい）が高くなり過ぎることを抑制することができる。その結果、吸引ノズル内及び吸引装置内における粉粒体の搬送性が確保され、粉粒体が詰まる事態の発生を適切に抑制することができる。

前記制御部は、前記吸引装置が吸引動作を行っている間は、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルを降下させることを可能とし、前記吸引装置が前記吸引動作を停止している間は、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルを降下させなくてもよい。

この構成によると、吸引装置が吸引動作を行っている間は、吸引ノズルを降下させることにより、吸引ノズルの先端を、粉粒体を適切に吸引可能な位置に適宜配置させることができる。また、吸引装置が吸引動作を停止している間は、吸引ノズルの降下を停止させることにより、吸引装置が吸引動作を再開する際に吸引ノズルの先端を適切な位置に配置できるように備えることができる。

前記制御部は、前記吸引装置が特定量の粉粒体の吸引及び取り出しを行う定量吸引取り出し動作を特定回数行った場合に、前記第１の昇降装置に前記第１のアーム及び前記第２のアームの動作を指示してもよい。

吸引装置の１回の定量吸引取り出し動作では、特定量（例えば数ｋｇ）の粉粒体が取り出される。この定量吸引取り出し動作が特定回数行われた場合、袋体内の粉粒体は、吸引ノズルが吸引した範囲だけが凹んで穴（いわゆるラットホール）が形成された状態に移行する可能性が高い。上記の構成によると、１回の定量吸引取り出し動作で取り出される粉粒体の量に応じて、特定回数を適切な回数に設定しておくことにより、袋体内の粉粒体に穴が形成される適切なタイミングで、袋体内の粉粒体をほぐすことができる。袋体内の粉粒体の取り出しをより効率化することができる。

前記第１の昇降装置及び前記第２の昇降装置はエアシリンダ機構を備えていてもよい。

この構成によると、第１の昇降装置及び第２の昇降装置は、いずれも、空気を動力源とするエアシリンダ機構を備える。即ち、第１の昇降装置及び第２の昇降装置において、電力を動力源とする動力機構を省略することができる。そのため、第１の昇降機構及び第２の昇降機構の動作の際に、放電を原因とする火花等が発生するおそれがない。従って、上記の構成によると、粉粒体取り出し装置に対して特別な防爆処理を行わなくても、上記の構成の粉粒体吸引取り出し装置を防爆エリア内で使用することができる。

前記第１の係止部と前記第２の係止部とは吊り下げ治具であって、それぞれ、前記第１のアームの一部と、前記第２のアームの一部とに溶接されて固定されていてもよい。

この構成によると、第１の係止部及び第２の係止部として吊り下げ治具を使用する場合であっても、吊り下げ治具と第１のアーム及び第２のアームとの間には金属同士が摺動する摺動部分が存在しない。そのため、袋体内の粉粒体に異物が混入する事態の発生を適切に抑制することができる。

前記吸引ノズルは、二重管構造を有していてもよい。

この構成によると、吸引ノズルが粉粒体を吸引する際、粉粒体とともに周囲の空気を吸引することができる。そのため、吸引ノズルが粉粒体を吸引する際における粉粒体の濃度（密度と言い換えてもよい）が高くなり過ぎることを抑制することができる。その結果、吸引ノズル内及び吸引装置内における粉粒体の搬送性が確保され、粉粒体が詰まる事態の発生を適切に抑制することができる。

吸引取り出し装置２の正面説明図を示す。 図１の吸引取り出し装置２の右側面説明図を示す。 図１の吸引取り出し装置２の平面説明図を示す。 ノズル５０の先端近傍の断面説明図を示す。 センサボックス６２内部の構成を示す。 吸引取り出し装置２の動作を示す。 袋体Ｆ内の粉粒体Ｇが減った場合の吸引取り出し装置２の動作を示す。

（実施例）
（吸引取り出し装置２の構成：図１〜図５）
図１〜図３に示すように、本実施例の吸引取り出し装置２は、粉粒体を収納する袋体Ｆから粉粒体を吸引して取り出す装置である。なお図２では理解の容易のために袋体Ｆ及びパレット１５０の図示を省略している。吸引取り出し装置２は、ベース４と、アームユニット６と、ノズルユニット８と、制御装置１００とを備える。アームユニット６とノズルユニット８はベース４上に備えられている。制御装置１００は、任意の位置に設けることができる。ノズルユニット８には、吸引取り出し装置２とは別個に備えられる吸引装置２００が接続されている。

袋体Ｆは、フレコン（登録商標）バッグ等、粉粒体Ｇを収納可能な可撓性を有する袋状容器である。袋体Ｆに収納される粉粒体は、粉体、粒体、それらの混合体のいずれも含む。袋体Ｆの上面は開口されている。袋体Ｆには一対の吊りベルトＢが備えられている。図１、図２の例では、吸引取り出しの対象の袋体Ｆはパレット１５０に載置されている。

アームユニット６は、袋体Ｆの吊りベルトＢを係止して、袋体Ｆを吊り上げた状態とパレット１５０に載置させた状態との間で変位させることができるユニットである。アームユニット６は、一対のアーム１０、２０と、一対の支柱３０、３２と、エアシリンダ４０と、連結材４２とを備える。

一対の支柱３０、３２は略同様の構成を有する。図２、図３に示すように、一対の支柱３０、３２は、ベース４上に、相互に側方（図中のＹ軸方向）に所定の間隔を開けて立設されている。支柱３０、３２の側面には、前方（図中のＸ軸の正方向）に向けて突出する支持板３１、３３が固定されている。

一対のアーム１０、２０も同様の構成を有する。本実施例では、アーム１０、２０は、金属製の細長板状部材である。他の例では、アーム１０、２０は、細長棒状等、他の形状の細長部材であってもよい。アーム１０、２０の先端には、それぞれ吊り下げ治具１２、２２が備えられている。本実施例では、吊り下げ治具１２、２２は、袋体Ｆの吊りベルトＢを係止可能な金属製のフック状治具である。吊り下げ治具１２、２２は、アーム１０、２０の先端に溶接されて固定されている。そのため、吊り下げ治具１２、２２とアーム１０、２０との間には金属同士が摺動する部分が存在しない。

また、アーム１０、２０は、長手方向中央部分に設けられた回転軸１４、２４を中心として回動可能である（図１中実線矢印参照）。回転軸１４、２４は、それぞれ支持板３１、３３に固定されている。さらに、アーム１０、２０の後端部１６、２６同士は、連結材４２によって連結されている（図２、図３参照）。これにより、本実施例では、アーム１０、２０は、回転軸１４、２４を中心として同期して回動される。

エアシリンダ４０は、ロッドを上向きにした状態で配置されている。図１に示すように、ロッドの先端は連結材４２に接続されている。エアシリンダ４０を作動させ、ロッドを図中のＺ軸方向に沿って上下動させることにより、アーム１０、２０の後端部１６、２６を、回転軸１４、２４を中心に上下に回動させることができる。この際、ロッドは後端部１６、２６の円弧の動きに合わせてＸ軸方向に沿って揺動してもよい。後端部１６、２６の動きに連動して、アーム１０、２０の先端側も上下に回動する。これに合わせて、アーム１０、２０の先端に固定された吊り下げ治具１２、２２も上下動（即ち昇降）する。

エアシリンダ４０のロッドを上端まで移動させた場合、アーム１０、２０の後端部１６、２６が上端位置（即ち最も高い位置）に配置され、吊り下げ治具１２、２２が下端位置（最も低い位置）に配置される（図１の実線部分参照）。吊り下げ治具１２、２２が下端位置にある場合、吊りベルトＢを吊り下げ治具１２、２２に係止させた係止状態の袋体Ｆはパレット１５０上に載置される。

エアシリンダ４０のロッドを下端まで移動させた場合、アーム１０、２０の後端部１６、２６が下端位置（即ち最も低い位置）に配置され、吊り下げ治具１２、２２が上端位置（最も高い位置）に配置される（図１の一点鎖線部分参照）。吊り下げ治具１２、２２が上端位置にある場合、吊りベルトＢを吊り下げ治具１２、２２に係止させた状態（以下「係止状態」と呼ぶ場合がある）の袋体Ｆは、パレット１５０から離間して吊り上げられる。袋体Ｆが吊り上げられることにより、袋体Ｆが変形する（具体的には、底部中央部が垂れ下がり、側部が窄められる）。

このように、エアシリンダ４０によって吊り下げ治具１２、２２を上端位置と下端位置の間で昇降させることにより、係止状態の袋体Ｆを変形させ、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇをほぐすことができる。

ノズルユニット８は、ノズル５０を自在に昇降させ、係止状態の袋体Ｆに開口部を通してノズル５０を挿入し、袋体Ｆ内の粉粒体を吸引して取り出すことができるユニットである。ノズルユニット８は、ノズル５０と、ノズルアーム６０と、センサボックス６２と、昇降ボックス７０と、支柱７２と、エアシリンダ８０とを備える。

ノズル５０は、直状の管状部材である。ノズル５０の先端（下端）は粉粒体を吸引する吸引口であり、後端（上端）は排出口である。ノズル５０の後端は吸引装置２００に接続されている。吸引装置２００は公知の装置であり、特定量（例えば、２ｋｇ、５ｋｇ等）の粉粒体の吸引及び取り出し（排出）を繰り返し行う定量吸引取り出し動作を実行することができる。ノズル５０の後端近傍部分はノズルアーム６０に保持されている。

また、ノズル５０は、先端部から長手方向中央部付近に亘って二重管構造を有している。図４に示すように、ノズル５０は、ノズル５０の本体を構成する内管５２と、内管５２の先端部から長手方向中央部付近を覆うように内管５２の外周に配置される外管５４と、を備える。内管５２の先端と外菅５４の先端はともに開口されている。内管５２の先端の開口部は、外菅５４の先端の開口部よりも後端寄り（図中上方）に配置されている。内管５２の先端の開口部が、粉粒体の吸引口として実質的に機能する。外菅５４の先端近傍の外周面には、複数個の空気吸引孔５５が開口されている。さらに、外管５４の後端近傍の外周面には、複数個の空気導入孔５６が開口されている。複数個の空気導入孔５６は、図示しない開度調整機構を有しており、開口量を調整することができる。内管５２と外管５４との間の空間は、空気導入路５７として機能する。

ノズル５０がこのような二重管構造を有することにより、吸引装置２００の負圧によって、外管５４の先端開口部を介して、内管５２の先端の吸引口から内管５２内へと粉粒体Ｇを吸引することができる（図中実線矢印参照）。さらに、外管５４の空気吸入孔５５を介して、袋体Ｆ内で舞い上がった粉粒体Ｇの粉塵とともに周囲の空気を内管５２内に吸引させることができる（図中一点鎖線矢印参照）。また、外管５４の空気導入孔５６から空気導入路５７内に外部空気が導入される（図中二点鎖線矢印参照）。導入された外部空気は、空気導入路５７の下端を通って内管５２に導入される。空気導入路５７内では内管５２に向かう方向に外部空気が流れるため、空気導入路５７内に粉粒体が入り込むことはない。このように、ノズル５０が二重管構造を備えることで、粉粒体Ｇを吸引する際に、粉粒体とともに周囲の空気を吸引することができる。ノズル５０が粉粒体を吸引する際における粉粒体の濃度（密度と言い換えてもよい）が高くなり過ぎることがない。

図１〜図３に示すように、ノズルアーム６０は、ノズル５０を係止状態の袋体Ｆの開口部の上方で保持するためのアーム部材である。ノズルアーム６０の前端部（図中Ｘ軸正方向の端部）は、ノズル５０の上端部近傍を保持している。ノズルアーム６０の後端部は、センサボックス６２内に収納されて保持されている。

センサボックス６２は、昇降ボックス７０の前面側に取り付けられている。図５に示すように、センサボックス６２は、ノズルアーム６０の後端部を収納して保持するとともに、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことを検出するための接触センサ６４と、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触していないことを検出するための離間センサ６６と、を備える。ノズルアーム６０の後端部は、センサボックス６２内で昇降可能な態様で保持されている。接触センサ６４は、センサボックス６２の内面上部に配置され、離間センサ６６は、センサボックスの内面下部に配置されている。即ち、ノズル５０の下端が粉粒体Ｇに接触していない間は、ノズルアーム６０は自重によって降下して離間センサ６６と接触し、接触センサ６４には接触しない（図５中実線部分参照）。一方、ノズル５０が降下されて袋体Ｆ内の粉粒体Ｇに接触すると、ノズル５０及びノズルアーム６０が押し上げられ、ノズルアーム６０は接触センサ６４と接触し、離間センサ６６には接触しなくなる（図５中一点鎖線部分参照）。これにより、接触センサ６４及び離間センサ６６が、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇと接触したこと、及び、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇから離間したことを検出することができる。接触センサ６４及び離間センサ６６の検出値は、後述の制御装置１００によってモニタされている。

図１〜図３に示すように、昇降ボックス７０は、支柱７２の外周に配置され、支柱７２に沿って上下にスライドする角筒状部材である。ここで、支柱７２は、ベース４上であって、一対の支柱３０、３２の間の位置に立設されている。支柱７２は、支柱３０、３２よりも長い。昇降ボックス７０の前面には、上記のセンサボックス６２が取り付けられている。

図１、図３に示すように、エアシリンダ８０は、ロッドを上向きにした状態で配置されている。ロッドの先端は昇降ボックス７０の背面側に接続されている。エアシリンダ８０を作動させ、ロッドを図中のＺ軸方向に沿って上下動させることにより、昇降ボックス７０を支柱７２に沿って昇降させることができる。昇降ボックス７０が支柱７２に沿って昇降すると、それに伴ってセンサボックス６２、ノズルアーム６０及びノズル５０が昇降する。

エアシリンダ８０のロッドを上端まで移動させた場合、ノズル５０が上端位置（即ち最も高い位置）に配置される（図１の実線部分参照）。ノズル５０が上端位置にある場合、係止状態の袋体Ｆとノズル５０とは干渉しない。そのため、作業者等は、ノズル５０が上端位置にある間に、例えば袋体Ｆの交換等の作業を行い得る。一方、エアシリンダ８０のロッドを下端まで移動させた場合、ノズル５０が下端位置（即ち最も低い位置）に配置される（図１の一点鎖線部分参照）。ノズル５０が下端位置にある場合、ノズル５０の先端は、パレット１５０に載置された袋体Ｆの底部まで到達する。

制御装置１００は、アームユニット６及びノズルユニット８の各要素の動作を制御する。制御装置１００は、ＣＰＵ、メモリ、及び、操作部を備える。ＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムに従って様々な処理を実行する。操作部は、複数個のボタン等を備えている。作業者等は、操作部を操作して、制御装置１００に様々な指示を入力することができる。ほかにも、制御装置１００には様々な情報を表示するための表示部（もしくは、操作部と表示部の機能を兼ねるタッチパネル）を備えていてもよい。また、制御装置１００は、吸引装置２００とも電気的に接続されており、吸引装置２００の動作に応じて、アームユニット６及びノズルユニット８の各要素を動作させることができる。制御装置１００は、アームユニット６及びノズルユニット８の近傍に配置してもよいし、アームユニット６及びノズルユニット８とは離れた位置に配置してもよい。

（吸引取り出し動作の具体例：図６、図７）
続いて、図６、図７を参照して、制御装置１００の指示に従って、本実施例の吸引取り出し装置２が実行する一連の吸引取り出し動作の具体例を説明する。

（１．袋体Ｆの準備：図６（ａ））
図６（ａ）に示すように、吊り下げ治具１２、２２を下端位置に配置させ、ノズル５０を上端位置に配置させた状態で、作業者等は、所定位置に置いたパレット１５０に、粉粒体Ｇを充填した袋体Ｆを載置する。そして、作業者等は、袋体Ｆの吊りベルトＢを、吊り下げ治具１２、２２に係止させる（係止状態）。その後、作業者等は、制御装置１００の操作部を操作し、吸引取り出し動作の開始を指示する。

（２．吸引中：図６（ｂ））
吸引取り出し動作の開始が指示されると、吸引装置２００は吸引動作を開始する。これにより、ノズル５０内には負圧が発生する。さらに、制御装置１００は、エアシリンダ８０を動作させ、ノズル５０を袋体Ｆ内の粉粒体Ｇに向けて降下させる。ノズル５０は、袋体Ｆの上方開口部を通して袋体Ｆ内に挿入される。図６（ｂ）に示すように、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触すると、ノズルアーム６０は、接触センサ６４と接触し、離間センサ６６から離れる。これにより、接触センサ６４及び離間センサ６６は、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことを検出する。その場合、制御装置１００は、エアシリンダ８０の動作を停止させ、ノズル５０の降下を停止させる。一方、先端が粉粒体Ｇに接触した状態のノズル５０は、吸引口付近の粉粒体Ｇを吸引する。吸引された粉粒体は吸引装置２００に搬送される。

吸引を続けた結果、ノズル５０の先端（吸引口）付近に粉粒体Ｇが存在しなくなり、ノズル５０の先端と粉粒体Ｇとが離れると、ノズルアーム６０の後端は、接触センサ６４から離れ、再び離間センサ６６と接触する。これにより、接触センサ６４及び離間センサ６６は、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇから離れたことを検出する。その場合、制御装置１００は、エアシリンダ８０を再び動作させ、ノズル５０を再び降下させる。そして、ノズル５０の下端が再び粉粒体Ｇに接触すると、接触センサ６４及び離間センサ６６は、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことを再び検出する。その場合、制御装置１００は、ノズル５０の降下を停止させる。下端が粉粒体Ｇに接触した状態のノズル５０は、先端付近の粉粒体Ｇを吸引する。吸引された粉粒体は吸引装置２００に搬送される。制御装置１００は、吸引装置２００において特定量（例えば５ｋｇ）の粉粒体が吸引されるまで、ノズル５０の降下、ノズル５０の降下の停止、粉粒体の吸引、の各動作を繰り返し実行する。その間、吸引装置２００は吸引動作を継続する。特定量は、粉粒体の種類、性質等に応じて任意に定めておくことができる。

上記の各動作を繰り返し実行した結果、吸引装置２００が特定量の粉粒体を吸引し終えると、吸引装置２００は吸引動作を停止し、吸引済みの特定量の粉粒体を排出する排出動作を行う。吸引装置２００の吸引動作が停止されている間は、制御装置１００は、エアシリンダ８０の動作を停止し、ノズル５０を降下させない。上記のように、吸引装置２００が特定量の粉粒体を吸引し、排出する（取り出す）一連の動作を「定量吸引取り出し動作」と呼ぶ場合がある。１回の特定量の粉粒体の吸引と排出が行われることで、１回分の定量吸引取り出し動作が終了する。吸引済みの粉粒体の排出（取り出し）が完了すると、吸引装置２００は、再び吸引動作を開始する（即ち次の定量吸引取り出し動作を開始する）。そして、制御装置１００は、再びエアシリンダ８０を動作させ、ノズル５０を降下させる。そして、制御装置１００は、吸引装置２００において特定量（例えば５ｋｇ）の粉粒体が再び吸引されるまで、ノズル５０の降下、ノズル５０の降下の停止、粉粒体の吸引、の各動作を繰り返し実行する。

（３．吸引停止中：図６（ｃ）、図６（ｄ））
以上の各処理が繰り返し実行され、吸引装置２００において、特定回数（例えば５回、１０回等）の定量吸引取り出し動作の実行が完了すると、吸引装置２００は、次の吸引動作を開始せず、吸引動作を一旦停止させる。上記の特定回数（即ち、吸引装置２００を一旦停止させる基準となる定量吸引取り出し動作の回数）は、粉粒体の種類、性質等に応じて任意に定めておくことができる。そして、特定回数の定量吸引取り出し動作が完了すると、図６（ｃ）に示すように、制御装置１００は、エアシリンダ８０を動作させ、ノズル５０の下端を袋体Ｆよりも上方の位置まで上昇させる。特定回数の定量吸引取り出し動作が完了した時点で、ノズル５０の降下及びノズル５０による粉粒体の吸引の各動作の繰り返しの結果、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇには、図６（ｃ）に示すようなラットホールＨが形成される。

続いて、図６（ｄ）に示すように、制御装置１００は、エアシリンダ４０を動作させ、吊り下げ治具１２、２２を下端位置と上端位置との間で複数回昇降させる。吊り下げ治具１２、２２が上端位置に移動することで、袋体Ｆがパレット１５０から離間して吊り上げられ、変形する（図中の実線部分参照）。具体的には、底部が垂れ下がり、側部が窄められる。特に、側部が窄められることで、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇには側方から内側に向かう力が加わり、粉粒体がほぐされやすくなる（即ち、粉粒体が袋体Ｆの中央に向けて寄せられる）。さらに、その後吊り下げ治具１２、２２を下端位置に移動させることで、袋体Ｆの底部がパレット１５０に載置される（図中の一点鎖線部分参照）。これにより、袋体Ｆの底部の垂れ下がり及び側部の窄みが解消される。この変形に伴って、内部の粉粒体Ｇがさらにほぐされる。吊り下げ治具１２、２２の昇降に伴って袋体Ｆが反復して上記のように変形することにより、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇがほぐされる。これを複数回繰り返すことで、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇは十分にほぐされ、袋体Ｆ内に形成されたラットホールＨ（図６（ｃ）参照）はほぐされた粉粒体Ｇによって埋められて消失する。この工程において吊り下げ治具１２、２２を昇降させる回数は、粉粒体の種類、性質に応じて、任意の回数に定めることができる。変形例では、吊り下げ治具１２、２２を昇降させる回数は１回でもよい。

吊り下げ治具１２、２２を昇降させた後（即ちラットホールＨを消失させた後。図６（ａ）参照）、吸引装置２００は再び吸引動作を開始する。それとともに、制御装置１００は、エアシリンダ８０を動作させ、ノズル５０を、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇに向けて降下させる。そして、図６（ｂ）に示すように、制御装置１００及び吸引装置２００は、再び、特定回数（例えば５回、１０回等）の定量吸引取り出し動作の実行が完了するまで、上述した通りの各サイクルを繰り返し実行する。そして、再び特定回数の定量吸引取り出し動作の実行が完了すると、制御装置１００は、再びノズル５０を上昇させ（図６（ｃ）参照）、吊り下げ治具１２、２２を下端位置と上端位置との間で複数回昇降させ、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇをほぐす（図６（ｄ）参照）。

（４．袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの量が減った場合：図７）
上記の各処理を繰り返し実行することで、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇを自動的に連続して取り出すことができる。袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの量が減り、例えば初期量の半分以下になった場合、制御装置１００は、ノズル５０による吸引時における袋体Ｆの位置を変える。即ち、図７に示すように、制御装置１００は、吊り下げ治具１２、２２を下端位置よりも高い位置まで上昇させた状態で保持する。これにより、袋体Ｆの底部が垂れ下がり、側部が窄められ、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇが、ノズル５０の吸引範囲である袋体Ｆの底部中央付近に集中する。即ち、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの量が減ってきた場合には、袋体Ｆを吊り上げた状態で粉粒体Ｇの吸引を行うことができる。この結果、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇを最後まで効率よく吸引して取り出すことができる。

以上、本実施例の吸引取り出し装置２の構成及び動作について説明した。本実施例の吸引取り出し装置２によると、吊り下げ治具１２、２２に係止された係止状態の袋体Ｆの上方には、第１のアーム１０、第２のアーム２０及びノズル５０が配置される（図１、図３等参照）。第１及び第２のアーム１０、２０は、いずれも一部材として構成されており、金属同士が摺動する部分が存在しない。また、吊り下げ治具１２、２２も、それぞれ第１及び第２のアーム１０、２０と溶接されて固定されており、第１及び第２のアーム１０、２０との間に金属同士が摺動する部分が存在しない。そのため、第１及び第２のアーム１０、２０が動作する場合であっても、第１及び第２のアーム１０、２０及び吊り下げ治具１２、２２からは金属くずが発生せず、袋体内の粉粒体に異物が混入するおそれがない。

また、エアシリンダ４０によって第１及び第２のアーム１０、２０を動作させて吊り下げ治具１２、２２を昇降させることで、係止状態の袋体Ｆを、パレット１５０に載置された状態と吊り上げられた状態との間で変位させることができる。袋体Ｆは、上記の変位に伴って変形する（図６（ｄ）参照）。そのため、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇに、ノズル５０が吸引した範囲だけが凹んだラットホールＨ（図６（ｃ）参照）が形成される場合であっても、袋体Ｆの変形により内部の粉粒体Ｇがほぐされ、ラットホールＨが埋められる。ラットホールＨが解消されることで、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇを、再びノズル５０によって吸引することができるようになる。その結果、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの効率的な取り出しが可能になる。従って、本実施例の吸引取り出し装置２によると、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの取り出しの効率化を実現するとともに、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇに異物が混入する事態の発生を抑制することができる。

本実施例の吸引取り出し装置２では、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触すると、ノズルアーム６０は、接触センサ６４と接触し、離間センサ６６から離れる。これにより、接触センサ６４及び離間センサ６６は、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことを検出する（図５参照）。その場合、制御装置１００は、エアシリンダ８０の動作を停止させ、ノズル５０の降下を停止させる。すなわち、袋体Ｆに挿入されたノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触した時点で、ノズル５０の降下を停止させ、その位置で粉粒体Ｇの吸引を行わせることができる。ノズル５０が粉粒体Ｇ内に差し込まれることがないため、ノズル５０が吸引する粉粒体Ｇには適度な割合で空気が混入され易くなる。即ち、ノズル５０が吸引する粉粒体Ｇの濃度（密度と言い換えてもよい）が高くなり過ぎることを抑制することができる。その結果、ノズル５０内及び吸引装置２００内における粉粒体の搬送性が確保され、粉粒体が詰まる事態の発生を適切に抑制することができる。粉粒体を効率よく取り出すことができる。

また、本実施例では、図６（ｂ）に示すように、制御装置１００は、吸引装置２００が吸引動作を行っている間は、エアシリンダ８０を動作させ、ノズル５０を適宜降下させる。即ち、吸引装置２００が吸引動作を行っている間は、ノズル５０を降下させることにより、ノズル５０の先端を、粉粒体Ｇを適切に吸引可能な位置に適宜配置させることができる。一方、制御装置１００は、吸引装置２００が吸引動作を停止している間（即ち、吸引済みの特定量の粉粒体を排出している間）は、エアシリンダ８０を動作させず、ノズル５０を降下させない。そのため、吸引装置２００が吸引動作を再開する際にノズル５０の先端を適切な位置に配置できるように備えることができる。

また、本実施例では、制御装置１００は、吸引装置２００において特定回数の定量吸引取り出し動作が完了すると、エアシリンダ４０を動作させ、吊り下げ治具１２、２２を下端位置と上端位置との間で複数回昇降させる。上記のとおり、吸引装置２００の１回の定量吸引取り出し動作では、特定量（例えば数ｋｇ）の粉粒体が取り出される。この定量吸引取り出し動作が特定回数行われた場合、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇには、ノズル５０が吸引した範囲が凹んだことによるラットホールＨが形成される（図６（ｃ）参照）。本実施例では、１回の定量吸引取り出し動作で取り出される粉粒体の量に応じて、特定回数を適切な回数に設定しておくことにより、袋体Ｆ内の粉粒体ＧにラットホールＨが形成される適切なタイミングで、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇをほぐすことができる。これにより、袋体Ｆ内の粉粒体Ｇの取り出しをより効率化することができる。

また、本実施例では、第１及び第２のアーム１０、２０を動作させるための駆動機構は空気を動力源とするエアシリンダ４０である。同様に、ノズル５０を昇降させるための駆動機構も、空気を動力源とするエアシリンダ８０である。即ち、本実施例の吸引取り出し装置２では、電力を動力源とする動力機構が備えられていない。そのため、エアシリンダ４０、８０の動作の際、放電を原因とする火花等が発生するおそれがない。したがって、本実施例の吸引取り出し装置２は、特別な防爆処理を行わなくても、防爆エリア内で使用することができる。

また、図４に示すように、本実施例のノズル５０は二重管構造を有している。そのため、ノズル５０が粉粒体を吸引する際、粉粒体とともに周囲の空気を吸引することができる。そのため、ノズル５０が粉粒体を吸引する際における粉粒体の濃度が高くなり過ぎることを抑制することができる。その結果、ノズル５０内及び吸引装置２００内における粉粒体の搬送性が確保され、粉粒体が詰まる事態の発生を適切に抑制することができる。さらに、ノズル５０が粉粒体を吸引する際、粉粒体とともに周囲の空気を吸引するため、舞い上がった粉粒体の粒を空気とともに吸引することもでき、粉粒体の周囲への飛散を抑制することもできる。

本実施例と請求項の対応関係を説明しておく。吊り下げ治具１２、２２が、それぞれ「第１の係止部」「第２の係止部」の一例である。支柱３０、３２、エアシリンダ４０及び連結材４２が「第１の昇降装置」の一例である。ノズルアーム６０、センサボックス６２、昇降ボックス７０、支柱７２及びエアシリンダ８０が「第２の昇降装置」の一例である。ノズル５０が「吸引ノズル」の一例である。制御装置１００が「制御部」の一例である。接触センサ６４及び離間センサ６６が「検出手段」の一例である。パレット１５０が「特定位置」の一例である。

以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

（変形例１）上記の実施例では、第１のアーム１０と第２のアーム２０とは、後端部１６、２６において連結材４２で連結され、１個のエアシリンダ４０によって同期動作させられる。これに限られず、第１のアーム１０と第２のアーム２０とは連結されず、個別に動作可能であってもよい。その場合、第１のアーム１０を動作させるための手段（例えばエアシリンダ）と第２のアーム２０を動作させるための手段（例えばエアシリンダ）とが個別に設けられればよい。この変形例では、第１のアーム１０を動作させる手段と第２のアーム２０を動作させる手段とが「第１の昇降装置」の一例である。この変形例によると、第１のアーム１０と第２のアーム２０の高さを変えることで、係止状態の袋体Ｆを傾けることができる。

（変形例２）上記の実施例では、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことは、ノズルアーム６０が接触センサ６４に接触するとともに離間センサ６６から離れたことによって検出される（図５参照）。これに限られず、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことは、接触センサ６４及び離間センサ６６以外の他の任意の検出手段によって検出されてもよい。例えば、ノズルボックス６２内には接触センサ６４のみが設けられ、離間センサ６６が省略されてもよい。

（変形例３）さらに他の例では、ノズル５０の先端が粉粒体Ｇに接触したことを検出する検出手段（センサ）自体が省略されてもよい。

（変形例４）上記の実施例では、第１及び第２のアーム１０、２０に溶接された吊り下げ治具１２、２２によって、袋体Ｆの吊りベルトＢが係止される。第１及び第２のアーム１０、２０に袋体Ｆの吊りベルトＢを係止するための係止手段は、吊り下げ治具１２、２２に限られず、任意の係止手段が用いられてもよい。例えば、第１及び第２のアーム１０、２０の先端部分の一部が吊りベルトＢを係止可能なフック状に成形されてもよい。このような場合、フック状に成形された部分が「第１の係止部」及び「第２の係止部」の一例である。

（変形例５）第１及び第２のアーム１０、２０を動作させるための駆動機構、及び、ノズル５０を昇降させるための駆動機構として、エアシリンダ機構以外の機構が用いられてもよい。

（変形例６）ノズル５０は図５に示す二重管構造に限らず、単管構造であってもよい。

また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：吸引取り出し装置
４：ベース
６：アームユニット
８：ノズルユニット
１０：第１のアーム
１２：吊り下げ治具
１４：回転軸
１６：後端部
２０：第２のアーム
２２：吊り下げ治具
２４：回転軸
２６：後端部
３０：支柱
３１：支持板
３２：支柱
３３：支持板
４０：エアシリンダ
４２：連結材
５０：ノズル
５２：内管
５４：外管
５５：空気吸引口
５６：空気導入口
５７：空気導入路
６０：ノズルアーム
６２：センサボックス
６４：接触センサ
６６：離間センサ
７０：昇降ボックス
７２：支柱
８０：エアシリンダ
１００：制御装置
１５０：パレット
２００：吸引装置
Ｂ：吊りベルト
Ｆ：袋体
Ｇ：粉粒体
Ｈ：ラットホール

Claims (7)

1. 粉粒体を収納する袋体の上方に配置される第１のアームであって、前記袋体が備える一対の吊りベルトのうちの一方を係止可能な第１の係止部を備える、前記第１のアームと、
   前記袋体の上方に配置される第２のアームであって、前記一対の吊りベルトのうちの他方を係止可能な第２の係止部を備える、前記第２のアームと、
   前記第１のアーム及び前記第２のアームを動作させることによって前記第１の係止部及び前記第２の係止部を昇降可能な第１の昇降装置であって、前記第１の係止部に前記一対の吊りベルトの一方を係止させ、前記第２の係止部に前記一対の吊りベルトの他方を係止させた係止状態で前記第１の係止部及び前記第２の係止部を昇降させることにより、前記袋体を、特定位置に載置された状態と吊り上げられた状態との間で変位させることができる、前記第１の昇降装置と、
   吸引装置に接続されており、前記袋体の上方開口部を通して前記係止状態の前記袋体内に挿入されることにより、前記袋体に収納された前記粉粒体を吸引して取り出し可能な吸引ノズルと、
   前記吸引ノズルを昇降可能な第２の昇降装置であって、前記吸引ノズルを昇降させることにより前記吸引ノズルの先端を前記上方開口部を通して前記係止状態の前記袋体内に自在に挿入させる、前記第２の昇降装置と、
   前記第１の昇降装置と前記第２の昇降装置の動作を制御する制御部と、
   を備える、粉粒体吸引取り出し装置。
2. 前記第２の昇降装置は、前記袋体に挿入された前記吸引ノズルの前記先端が前記袋体に収納される前記粉粒体に接触したことを検出する検出手段を備え、
   前記制御部は、前記検出手段によって前記吸引ノズルの前記先端が前記袋体に収納される前記粉粒体に接触したことが検出される場合に、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルの降下を停止させる、請求項１に記載の粉粒体吸引取り出し装置。
3. 前記制御部は、前記吸引装置が吸引動作を行っている間は、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルを降下させることを可能とし、前記吸引装置が前記吸引動作を停止している間は、前記第２の昇降装置に前記吸引ノズルを降下させない、請求項１又は２に記載の粉粒体吸引取り出し装置。
4. 前記制御部は、前記吸引装置が特定量の粉粒体の吸引及び取り出しを行う定量吸引取り出し動作を特定回数行った場合に、前記第１の昇降装置に前記第１のアーム及び前記第２のアームの動作を指示する、請求項１から３のいずれか一項に記載の粉粒体吸引取り出し装置。
5. 前記第１の昇降装置及び前記第２の昇降装置はエアシリンダ機構を備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の粉粒体吸引取り出し装置。
6. 前記第１の係止部と前記第２の係止部とは吊り下げ治具であって、それぞれ、前記第１のアームの一部と、前記第２のアームの一部とに溶接されて固定されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の粉粒体吸引取り出し装置。
7. 前記吸引ノズルは、二重管構造を有している、請求項１から６のいずれか一項に記載の粉粒体吸引取り出し装置。

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